ES2254668T3

ES2254668T3 - Carrusel para fabricar articulos hechos de plastico mediante moldeado por compresin.

Info

Publication number: ES2254668T3
Application number: ES02719998T
Authority: ES
Inventors: Zeno Zuffa
Original assignee: Sacmi Imola SC
Current assignee: Sacmi Imola SC
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2006-06-16
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: CA2444848C; CN1511083A; HU226317B1; PL202037B1; JP2004526600A; PL366436A1; WO2002083388A3; BR0209006A; EP1387747A2; CN1302906C; HUP0303990A2; BR0209006B1; EP1387747B1; ATE315990T1; CA2444848A1; JP4338397B2; US7134866B2; HUP0303990A3; US20040115300A1; ITBO20010228A0

Abstract

Aparato para fabricar artículos huecos hechos de plástico que tienen entalladuras internas, que comprende al menos una unidad de moldeado por compresión (S), que está compuesta por una parte de molde macho superior (1) que comprende un tapón (15) y por una parte de molde hembra inferior (2) que está alineada, a lo largo de un eje vertical, con dicha parte de molde macho (1), medios para accionar dichas partes de molde (1, 2) entre una posición separada, en la que se deposita en la parte de molde hembra (2) una dosis de material plástico suficiente para moldear un artículo, y una posición mutuamente adyacente, para producir el moldeado por compresión de un artículo, comprendiendo dicha parte de molde macho (1) un tapón, que puede deslizarse en un manguito (34) que constituye un extractor (36) asociado con dicho tapón para extraer dicho artículo moldeado cuando dichas partes de molde están en dicha posición separada, caracterizado por el hecho de que comprende un tubo (30) que puede deslizarse en dicho manguito (34), un vástago (3) que se aloja coaxialmente dentro de dicho tubo (30), teniendo dicho tubo (30) una parte extrema (32) provista de asientos distribuidos angularmente en los que elementos oscilantes (41) respectivos están articulados a lo largo de planos radiales, estando dichos elementos provistos externamente de entrantes (45) cuya forma es complementaria a la forma de dichas entalladuras, siendo dicho vástago (3) adecuado, durante el cierre del molde, para accionar dichos elementos oscilantes (41) hacia una posición externa, en la que forman, con dicha parte extrema del tubo (30), el tapón para moldear dichos artículos, y, durante la apertura del molde, para permitir que dichos elementos adopten una posición interna en la que dichas entalladuras se desacoplan de dichos entrantes para permitir que dicho extractor (36) extraiga dichos artículos de dicho tapón.

Description

Carrusel para fabricar artículos hechos de plástico mediante moldeado por compresión.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de carrusel para fabricar artículos hechos de plástico mediante moldeado por compresión, tal y como se define en el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta. Dichos aparatos se conocen de las patentes EP-B-0730520 y WO-A-9727037.

Antecedentes

Los aparatos de moldeado por compresión comprenden generalmente un carrusel que puede girar alrededor de un eje vertical y en el que están instaladas una pluralidad de unidades de moldeado separadas angularmente. Cada unidad comprende un elemento macho superior (tapón) alineado con una parte de molde hembra inferior (cavidad).

Para obtener el artículo, se deposita en la parte de molde hembra una dosis de material plástico semifluido y se presiona mediante un movimiento relativo mutuo de las dos partes de molde.

En la fabricación de tapas para cerrar recipientes provistas de entalladuras internas (constituidas, por ejemplo, por dientes para el acoplamiento del cuello de un recipiente al que se une la tapa), la tapa moldeada, después de abrir las partes de molde, permanece unida al tapón, y se extrae mediante un extractor que, utilizando la elasticidad del material plástico, que todavía no se ha endurecido, extrae la tapa del tapón. Este tipo de extracción es aplicable a casos en los que las entalladuras internas no sobresalen sustancialmente. En cualquier caso, es necesario prever que, en un porcentaje significativo de artículos, la separación forzada de las tapas conformadas del tapón causa daños en las entalladuras, especialmente cuando las entalladuras son particularmente grandes o están dispuestas en ángulos rectos respecto a la pared desde la que se extienden.

Descripción de la invención

El objetivo de la presente invención es evitar los inconvenientes descritos anteriormente de los dispositivos conocidos, proporcionando un aparato de carrusel para conformar artículos huecos, particularmente tapas para cerrar recipientes, que tienen entalladuras internas y salientes, y para extraerlos sin comprometer la integridad del artículo extraído del tapón de moldeado.

Dentro de este objetivo, un propósito de la presente invención es proporcionar un aparato en el que los medios de conformación de la tapa ayudan a extraer las tapas moldeadas del molde.

Este y otros objetivos se consiguen mediante el presente aparato, cuyas características se definen en la parte característica de la reivindicación 1 adjunta. Se describen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la presente invención resultarán más claras a partir de la siguiente descripción detallada de una realización preferida, pero no exclusiva, de un aparato de carrusel para fabricar tapas provistas de dientes internos mediante moldeado por compresión de material plástico, ilustrada sólo a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura 1 es una vista en sección, tomada a lo largo de una línea vertical, de una unidad de moldeado del aparato;

La figura 2 es una vista en escala ampliada de la parte inferior de la figura 1 relacionada con el tapón de moldeado;

La figura 3 es una vista en sección, tomada a lo largo de la línea III-III de la figura 1;

La figura 4 es una vista de la unidad en la situación de funcionamiento en la que se extrae la tapa;

La figura 5 es una vista en escala ampliada de la parte inferior de la figura 4; y finalmente

La figura 6 es una vista de una segunda realización de la invención.

Modos de llevar a cabo la invención

Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, el aparato está constituido por un carrusel que puede girar alrededor de un eje vertical Z y que soporta, en su zona periférica, múltiples unidades S para moldear tapas que consisten en cierres A hechos de material plástico.

De aquí en adelante, se asumirá que los cierres A tienen forma de taza cilíndrica con un fondo B y una pared cilíndrica C provista de salientes internos. Por motivos de una mayor claridad de la presentación, y solamente a modo de ejemplo, se asumirá de aquí en adelante que los salientes consisten en cuatro dientes D, constituidos por cuatro nervios que están dispuestos en una configuración con forma de cruz, y trazan una trayectoria helicoidal para permitir enroscar el cierre para cerrar un recipiente.

Cada unidad S está compuesta de una parte de molde macho superior, generalmente designada mediante la referencia numérica 1, y de una parte de molde hembra inferior, generalmente designada mediante la referencia numérica 2, que son mutuamente coaxiales a lo largo de un eje X, que es paralelo al eje Z. La parte de molde hembra 2 puede accionarse contra la parte de molde macho 1 mediante un gato hidráulico, no mostrado.

La parte de molde macho 1 comprende un vástago tubular 3 vertical, compuesto por siete elementos tubulares 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10, donde los elementos 4-8 están conectados los unos a los otros mediante tornillos, mientras que el elemento 9 está retenido entre la parte superior del elemento 7 y un reborde 11 del elemento 8. El elemento 10 es externo al elemento 8 y queda retenido entre un anillo de retención elástico 11, insertado en una ranura anular del elemento externo 10, y un reborde 13 del elemento 9.

Un tubo estrecho 14 está dispuesto dentro del vástago tubular 3 y forma dos espacios intermedios mutuamente coaxiales, que están conectados respectivamente al suministro y al retorno de un líquido para refrigerar la placa 15 que cierra el vástago tubular 3 en una zona inferior.

El elemento 6 está provisto de un reborde 16, mediante el cual reposa, gracias a un separador 17, en un tambor 18, que constituye la estructura de soporte de las unidades de moldeado, que gira alrededor del eje Z mediante una transmisión por motor, no mostrada.

El separador 17 está centrado en el labio exterior 19 de una camisa cilíndrica 20, que cubre un asiento cilíndrico 21 que pasa verticalmente a través del tambor 18. El reborde 16, el separador 17 y el labio 19 están bloqueados en una configuración compacta en el tambor mediante una brida 22, que se fija mediante tornillos.

La camisa 20 tiene un reborde anular interior 23, que es adecuado para soportar un casquillo 24 que puede deslizar en la parte de la camisa situada sobre el reborde 23.

Una cámara anular 25 está formada entre el elemento tubular 6 y el separador 17, y aloja un muelle cilíndrico 26. El muelle 26 está precomprimido entre el reborde 16 y la parte superior del casquillo 24, de manera que empuja el casquillo hacia el reborde 23.

El casquillo 24 tiene, en su extremo inferior, un labio anular 27, que sobresale interiormente y actúa como un soporte para un segundo muelle 28, que es menos rígido que el muelle 25.

El muelle 28 se apoya con su extremo contra el labio anular exterior 29 de un tubo 30, que es coaxial al vástago tubular 3, accionando dicho tubo hacia arriba de manera que se apoya contra un reborde 31 conformado en el extremo inferior del elemento 6.

El tubo 30 comprende, en una zona inferior, una parte tubular 32, que se extiende por debajo del tambor 18 y puede deslizar en el elemento 4 del vástago tubular 3.

El tubo 30, mediante un cojinete axial 33, está guiado y puede deslizar en un manguito 34, que a su vez está guiado y puede deslizar en la camisa tubular 20 mediante un cojinete axial 35 adicional.

El manguito 34 comprende un borde superior, que es adecuado para apoyarse contra el labio 27 del casquillo 24, y una parte tubular inferior 36, que puede deslizarse en la parte tubular 32 del tubo 30. De aquí en adelante se hará referencia a dicha parte 36 como extractor, debido a su función de extraer el cierre A moldeado del tapón.

El tubo 30 y el extractor 36 se pueden mover axialmente el uno respecto al otro, pero están acoplados rígidamente con capacidad de giro mediante un rodillo 37, que se extiende en el extractor 36 para acoplarse a una ranura axial 38 de la parte 32 del tubo 30.

Tal y como se muestra más claramente en las figuras 3 y 5, la parte 32 encierra una acanaladura 39 para el deslizamiento del elemento tubular 4. La acanaladura 39 se estrecha hacia abajo, formando una abertura 40 cuyo diámetro es tal que puede recibir la placa 15 en un acoplamiento por deslizamiento.

La parte 32 comprende una parte extrema cuya forma exterior es complementaria a la forma interior del cierre A y constituye, junto a la placa 15, el tapón para moldear el cierre A.

Para permitir la formación de los dientes internos D de la tapa durante el moldeado y extracción de la tapa una vez el moldeado se ha completado, los sectores de la parte extrema de la parte 32 que están diseñados para conformar los dientes D están constituidos por elementos oscilantes o garras con forma de placa 41 que, después de que el cierre ha sido moldeado, se alejan de la pared interna para extraer los dientes moldeados.

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Con este propósito, en la parte extrema de la parte 32 hay conformadas cuatro muescas radiales 42 (ver figura 3) que están dispuestas en una configuración con forma de cruz; cada muesca está formada por dos paredes paralelas, que delimitan los segmentos o sectores 43 situados entre las garras 41.

Las garras 41 respectivas están articuladas en las muescas 42, mediante ejes 44, de manera que oscilan en planos que son radiales respecto al eje X. Las garras 41 tienen una cara exterior que duplica el perfil exterior de la parte extrema de la parte 30 y está provista de un entrante 45 que, junto a las paredes laterales de las muescas y cuando las caras exteriores de las garras y de los sectores 43 están situados en el mismo plano cilíndrico, forma el receptáculo para moldear los dientes D.

Las garras 41 tienen un borde interior provisto de rampas 46 que están en contacto funcional con el borde de la placa 15, de manera que cuando el tubo 30 alcanza, con la abertura 40, el nivel de la placa 15, las garras 41 son empujadas hacia fuera hacia la posición para completar el tapón, mientras que cuando el tubo 30 se mueve hacia la posición en la que la abertura 40 está situada debajo de la placa 15, las garras 41 pueden oscilar hacia la parte interior del tubo 30. Para asegurar que las garras 41 se detienen en la posición para completar el tapón, las garras 41 tienen una extensión 47 que es adecuada para apoyarse contra la superficie 48 que une las paredes que delimitan la muesca 42.

En la parte 32 del tubo 30, en los planos de las garras 41, hay orificios axiales 49, que son paralelos al eje X y conducen a la superficie 48 de las muescas 42.

Los orificios 49 alojan por deslizamiento barras 50 respectivas, que se extienden con su extremo inferior en las ranuras 42 a través de la superficie 48.

Las barras 50 son accionadas por muelles 51, que las mantienen en contacto con las extensiones 47. El eje de las barras pasa por fuera del eje de los ejes 44, de manera que las garras son empujadas hacia dentro hasta que las rampas 46 se apoyan contra el extremo del vástago 3.

El extractor 36 está provisto externamente de dos aros 52 y 53, entre los cuales hay un brazo 54 unido; el brazo 54 está acoplado rígida y radialmente a una columna 55, que está guiada por deslizamiento, mediante cojinetes 56, en un asiento cilíndrico 57 del tambor, que es paralelo al eje X.

La columna 55 se extiende sobre el tambor 18 con una parte en la que hay montados unos rodillos 58, 59 para extenderse en voladizo. El rodillo 58 se desliza por una ranura vertical de un perfil de soporte, no mostrado, que está fijado al tambor 18 y está diseñado para evitar el giro de la columna 55 a la vez que permite su deslizamiento axial. El rodillo 58 se une a la acanaladura de una leva fija 60, que se extiende concéntricamente respecto al eje Z y acciona los movimientos axiales de la columna 55 durante el giro del tambor.

El funcionamiento del aparato descrito es el siguiente. Durante el giro del carrusel, se deposita una dosis de material plástico pastoso en la cavidad 61 de la parte de molde hembra 2. Durante este paso, la parte de molde hembra 2 está situada inferiormente respecto a la parte de molde macho 1.

En esta posición inferior de la parte de molde hembra 2, la placa 15 del vástago 3 cierra la abertura 40 de la parte 32, de manera que las garras 41 completan la forma del tapón de moldeado.

Mediante elevación hidráulica de la parte de molde hembra 2, el borde inferior 62 del extractor 36 se apoya primero contra el reborde 63 de la parte de molde 2 (ver figura 1), delimitando de esta manera la cámara de moldeado del cierre A.

Mientras la elevación de la parte de molde hembra 2 continúa, el material plástico se comprime y se distribuye en la cámara de moldeado, llenándola y provocando, debido a su incompresibilidad, la detención de la parte de molde hembra en la posición final en la que el cierre A ha asumido su forma final.

Hay que destacar que durante esta etapa el tubo 30 permanece sin movimiento, mientras que el manguito 34 se mueve hacia arriba, accionando el casquillo 24 y comprimiendo los muelles 28 y 26.

Una vez se ha completado el moldeado del cierre A y la parte de molde hembra 2 se ha alejado, comienza el descenso de la columna 55 mediante el accionamiento provocado por la leva 60 fija sobre el rodillo 59; la columna conduce el manguito 34 con ella mediante el brazo 54.

De esta manera, el extractor 36 actúa, con su borde 62, sobre el borde del cierre A, que al estar agarrado por los dientes D con las garras 41, conduce el tubo 30 con él. El descenso del tubo 30 se contrarresta mediante el muelle 28, que, sin embargo, al ser muy débil respecto a la fuerza de tracción aplicada por el extractor 36, no puede permitir el desacoplamiento forzado de los dientes D de los entrantes de las garras 41.

Con el descenso del tubo 30, la placa 15 libera la abertura 40, permitiendo que las garras 41 oscilen hacia dentro mientras la placa 15 se aleja. Esta oscilación hacia dentro de las garras 41 se debe en parte a la forma de los dientes D (que descompone el impulso aplicado axialmente al cierre A por el extractor 36 en una componente que está dirigida hacia el eje X) y en parte al impulso aplicado por las barras 50 en las extensiones 47 de las garras.

Después de que las garras 41 hayan girado un ángulo que es suficiente para que los dientes D se desacoplen de los entrantes 45 (la posición mostrada en las figuras 4 y 5), el impulso aplicado por el extractor 36 al cierre A permite que el cierre se deslice por la superficie exterior de los sectores 43, separándose del tapón, y permite extraer dicho cierre de maneras que pueden variar según las necesidades.

Tan pronto el cierre A ha abandonado el tapón, la leva de actuación 60 imparte a la columna 55 un golpe dirigido hacia arriba, que eleva el extractor 36 y hace que el manguito 34 vuelva a apoyarse en el labio 27 del casquillo 24, mientras que el muelle 28 comprimido previamente eleva de nuevo el tubo 30 hasta que queda apoyado en el reborde 31 del elemento tubular 6. Debido al movimiento relativo entre el tubo 30 y el vástago tubular 3, las garras 41 son empujadas hacia fuera de nuevo por el acoplamiento de la placa en las rampas 46, de manera que se reestablece la forma final del tapón, en la que las garras completan la pared cilíndrica exterior y la placa 15 cierra la abertura 40.

El aparato descrito es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas dentro del ámbito del mismo concepto inventivo. Por ejemplo, es posible cerrar la abertura 40 otorgándole al vástago 3 solamente la función de accionar las garras 41.

Además, mediante la variación de la forma del borde exterior de las garras y su número, es posible obtener un tapón que sea capaz de moldear tapas provistas de entalladuras internas de cualquier forma y extensión angular.

La figura 6 es una vista de una segunda realización del aparato, en la que las garras 41 son accionadas positivamente por el vástago 3, tanto hacia dentro, para separarse del cierre moldeado, como hacia fuera, cuando es necesario formar la cámara de moldeado.

Con este propósito, las garras 41 tienen, en su borde interior, un diente 63, que es adecuado para engranar con juego con un diente 64 complementario correspondiente conformado en el exterior del elemento tubular 4 cerca de la placa 15. Para permitir la oscilación hacia dentro de las garras, hay un hueco 65 bajo el diente 63, que forma una rampa 66 que se corresponde con la rampa 46 del ejemplo precedente. De este modo, cuando el tubo 30 es conducido hacia abajo por el extractor 36, los dientes 63 golpean los dientes 64, provocando el giro hacia dentro de las garras 41 sin que el impulso aplicado por los salientes internos del cierre contribuya al movimiento de las garras. De esta manera, se evita el riesgo de daños en los cierres. El reposicionamiento de las garras se consigue durante el movimiento hacia arriba del extractor mediante el apoyo de los dientes complementarios 64 en las rampas 66.

En otra variación, la parte de molde superior 1 y la parte de molde inferior 2 están provistas de conexiones a una fuente de aire comprimido, que inyectado en las partes de molde, separa el artículo moldeado de las paredes de la cavidad de moldeado y ayuda a la expulsión mecánica llevada a cabo por el eyector 32.

Claims

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1. Aparato para fabricar artículos huecos hechos de plástico que tienen entalladuras internas, que comprende al menos una unidad de moldeado por compresión (S), que está compuesta por una parte de molde macho superior (1) que comprende un tapón (15) y por una parte de molde hembra inferior (2) que está alineada, a lo largo de un eje vertical, con dicha parte de molde macho (1), medios para accionar dichas partes de molde (1, 2) entre una posición separada, en la que se deposita en la parte de molde hembra (2) una dosis de material plástico suficiente para moldear un artículo, y una posición mutuamente adyacente, para producir el moldeado por compresión de un artículo, comprendiendo dicha parte de molde macho (1) un tapón, que puede deslizarse en un manguito (34) que constituye un extractor (36) asociado con dicho tapón para extraer dicho artículo moldeado cuando dichas partes de molde están en dicha posición separada, caracterizado por el hecho de que comprende un tubo (30) que puede deslizarse en dicho manguito (34), un vástago (3) que se aloja coaxialmente dentro de dicho tubo (30), teniendo dicho tubo (30) una parte extrema (32) provista de asientos distribuidos angularmente en los que elementos oscilantes (41) respectivos están articulados a lo largo de planos radiales, estando dichos elementos provistos externamente de entrantes (45) cuya forma es complementaria a la forma de dichas entalladuras, siendo dicho vástago (3) adecuado, durante el cierre del molde, para accionar dichos elementos oscilantes (41) hacia una posición externa, en la que forman, con dicha parte extrema del tubo (30), el tapón para moldear dichos artículos, y, durante la apertura del molde, para permitir que dichos elementos adopten una posición interna en la que dichas entalladuras se desacoplan de dichos entrantes para permitir que dicho extractor (36) extraiga dichos artículos de dicho tapón.
2. Aparato, según la reivindicación 1, para fabricar artículos huecos hechos de plástico, tales como cierres (A) para cerrar recipientes, que comprende una pluralidad de unidades de moldeado por compresión (S) dispuestas en un carrusel (27) que gira alrededor de un eje vertical (Z), comprendiendo cada unidad un parte de molde macho superior (1) y una parte de molde hembra inferior (2), que están alineadas a lo largo de un eje (X) que es paralelo a dicho eje vertical (Z) del carrusel, medios para accionar dichas partes de molde (1, 2) entre una posición separada, en la que se deposita en la parte de molde hembra (2) una dosis de material plástico suficiente para moldear una tapa, y una posición de contacto, para producir el moldeado por compresión de dicha tapa, comprendiendo dicha parte de molde macho (1) un tubo (30) que acaba en una parte tubular (32) que está conformada para formar la arista interna de dichos cierres (A) y forma un tapón; un manguito (34), que constituye un extractor (36) que puede deslizarse en dicho tubo (30) y que es accionado por medios de leva (59, 60) entre una posición en la que se apoya en dicha parte de molde hembra (2) y forma la cámara para moldear los cierres (A) mediante la compresión de dicha dosis de material plástico, y una posición para extraer dichas tapas (A) de dicho tapón, caracterizado por el hecho de que comprende un vástago (3) alojado coaxialmente dentro de dicho tubo (30), teniendo dicho tubo (30) una parte extrema (32) provista de asientos distribuidos angularmente en los que elementos oscilantes (41) respectivos están articulados a lo largo de planos radiales, estando dichos elementos provistos externamente de entrantes (45) cuya forma es complementaria a la forma de dichas entalladuras, siendo dicho vástago (3) adecuado, durante el cierre del molde, para accionar dichos elementos oscilantes (41) hacia una posición externa, en la que forman, con dicha parte extrema del tubo (30), el tapón de moldeado de dichas tapas, y, durante la apertura del molde, para permitir que dichos elementos adopten una posición interna en la que dichas entalladuras se desacoplan de dichos entrantes para permitir que dicho extractor (36) extraiga dichas tapas de dicho tapón.
3. Aparato, según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicha parte extrema de dicho tubo (30) forma una abertura (40) para el acoplamiento del extremo de dicho vástago (3) para el accionamiento de dichos elementos oscilantes (41).
4. Aparato, según una de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por el hecho de que dichos elementos oscilantes están constituidos por garras con forma de placa (41) articuladas en muescas (42) radiales de dicha parte extrema (32), que están separadas por sectores (43) de dicha parte, teniendo dichas garras (41) un borde exterior que es adecuado para integrar el perfil exterior de dichos sectores (43) para formar dicho tapón, y que está provisto de entrantes (45) que son complementarios a dichas entalladuras (D) y de un borde interior que tiene una parte (46) en contacto funcional con dicho vástago (3).
5. Aparato, según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que dichas garras (41) tienen un contrafuerte (47) para detener dichas garras en la posición en la que integran la forma de dicho tapón.
6. Aparato, según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que en dicha parte extrema (32) de dicho tubo (30) hay orificios axiales (49) para alojar por deslizamiento varillas (50) que se acoplan con dichas garras (41), estando provistos medios elásticos (51) que actúan sobre dichas varillas (50) para accionar dichas garras contra dicho vástago (3) de accionamiento.
7. Aparato, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que las partes de molde macho y hembra están conectadas a una fuente de aire comprimido adecuada para separar el artículo moldeado de las paredes de la cámara de moldeado.
8. Aparato, según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dichas garras (41) tienen un diente interno (63) que es adecuado para acoplarse a un diente complementario (64) conformado en dicho vástago cerca de dicha placa, acoplándose dicho diente complementario (64) entre dicho diente (63) y dicha parte (66) del borde interior de las garras en contacto funcional con dicho vástago (3).